(57)【要約】【課題】河川水等の汚濁水を浄化する礫間接触法において、ＳＳ、ＢＯＤ、ＣＯＤと同時にリンも除去できる浄化材を提供する。【解決手段】少なくとも２個以上のスラグ塊を集合し接合したものからなり、開口径が１ｍｍ以上の細孔を有する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２個以上のスラグ塊を集合し接合したものからなり、開口径が１ｍｍ以上の細孔を有することを特徴とする浄化材。
【請求項２】
少なくとも２個以上のスラグ塊を集合し接合したものからなり、開口径が１ｍｍ以上の細孔を有する浄化材を充填することによって形成された礫層に汚濁水を流通して浄化することを特徴とする、汚濁水の浄化方法。
【請求項３】
少なくとも２個以上のスラグ塊を集合し接合したものからなり、開口径が１ｍｍ以上の細孔を有する浄化材を充填することによって形成された礫層を有するハウジングを有し、前記ハウジングは、前記礫層の少なくとも一部が冠水状態に保持されるように流入水口と流出水口とを有することを特徴とする汚濁水浄化装置。
【請求項４】
前記礫層下層に散気手段が設けられていることを特徴とする、請求項３記載の汚濁水浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、スラグを用いた浄化材、これを用いた浄化装置および浄化方法、特に、細孔を有する分離浄化材、これを用いた河川水等の汚濁水の浄化装置および浄化方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
各種の廃水や廃水によって汚染された河川水等の汚濁水の浄化方法として、既に様々な方法が提案されている。特に、河川敷を利用して河川水を浄化する浄化方法として礫間接触法が提案されている。礫間接触法は、河原の砂利等の礫で形成された礫層に河川水を流通させることによってＳＳ（浮遊物質）やＢＯＤ（生物学的酸素要求量）やＣＯＤ（化学的酸素要求量）等を低減させる方法であり、省エネルギーな浄化方法として注目されている。
【０００３】
工場や家庭から排出される廃液等には、ＳＳ、ＢＯＤ、ＣＯＤの他にリンも含まれており、排水中のリンは、河川、湖沼、海域の富栄養化の原因となることから礫間接触法による河川水の浄化においては、リンも同時に除去されることが望ましい。礫間接触法の一例が特許文献１に開示されており、既にいくつかの河川において実施されている。
【０００４】
特許文献１に開示された従来礫間接触法は、砕石を集合接合して細孔を形成したものからなる分離浄化材によって汚濁水を浄化する方法である。以下、この方法を従来礫間接触法という。
【０００５】
【特許文献１】特開平３−２２１１１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した従来礫間接触法は、砂利や小石などの砕石を集合、接合させたものであり、細孔によって汚濁水中のＳＳ分（浮遊物質）はろ過され、また、細孔内に形成される生物膜によって、ＢＯＤやＣＯＤは生物処理され除去できるが、砕石自体がリンを吸着する能力を持たないために、特に溶解性のリンの除去は困難であった。
【０００７】
従って、この発明の目的は、河川水等の汚濁水を浄化する礫間接触法において、ＳＳ、ＢＯＤ、ＣＯＤと同時にリンも除去できる浄化材とこれを用いた浄化装置ならびに浄化方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明は、上述した目的を達成するためになされたものであり、下記を特徴とするものである。
【０００９】
請求項１に記載の発明は、少なくとも２個以上のスラグ塊を集合し接合したものからなり、開口径が１ｍｍ以上の細孔を有することに特徴を有するものである。
【００１０】
請求項２記載の発明は、少なくとも２個以上のスラグ塊を集合し接合したものからなり、開口径が１ｍｍ以上の細孔を有する浄化材を充填することによって形成された礫層に汚濁水を流通して浄化することに特徴を有するものである。
【００１１】
請求項３記載の発明は、少なくとも２個以上のスラグ塊を集合し接合したものからなり、開口径が１ｍｍ以上の細孔を有する浄化材を充填することによって形成された礫層を有するハウジングを有し、前記ハウジングは、前記礫層の少なくとも一部が冠水状態に保持されるように流入水口と流出水口とを有することに特徴を有するものである。
【００１２】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明において、前記礫層下層に散気手段が設けられていることに特徴を有するものである。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によれば、河川水等の汚濁水を浄化する礫間接触法において、ＳＳ、ＢＯＤ、ＣＯＤと同時にリンも除去が可能となり、また、浄化材としてスラグを用いるため、大量に発生するスラグの有効利用を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
この発明の一実施形態を、図面を参照しながら説明する。
【００１５】
図１は、この発明の浄化材の一例を示す概略図、図２は、この発明の汚濁水浄化装置の一例を示す概略断面図である。
【００１６】
図１および図２において、１は、スラグ塊、２は、スラグ塊１を集合し接合させたものからなる浄化材である。浄化材２に形成された細孔３は、浄化材２の外表面上に開口しており、開口の形状は、任意の形状で良い。特に、スラグ砕石を集合し接合させた場合は、様々な形状となり、定型的なものとはならない。浄化材２の細孔３の開口部の大きさも任意であるが、開口部の最も狭い部分の径が少なくとも１ｍｍであることが好ましい。スラグ塊１の原料としては、高炉スラグ、高炉水砕スラグ、高炉徐冷スラグ、転炉スラグ、廃棄物溶融スラグ、発泡スラグ等スラグの種類は任意である。
【００１７】
この発明による浄化材２は、好ましくはスラグ塊やスラグ砕石を２個以上、通常は、直径約０．５〜５ｃｍのスラグ塊を２〜１０００個程度集合させ、開口径が１ｍｍ以上の細孔３を多数形成するように接合させることにより得られる。浄化材２の大きさや形状は、特に制限されるものでなく、使用条件によって適宜選択することができる。スラグ塊を集合接合させる場合は、接合点または接合面以外の部分が互いに密着せず、空隙を残して細孔３を形成するよう集合し接合させることが重要である。接合剤としては、セメント等通常の接着剤を用いることができる。
【００１８】
図２に示すこの発明の汚濁水浄化装置は、無蓋または有蓋のハウジング４内に浄化材２が多数充填されたものから構成され、ハウジング４の底部には、散気装置５が一定の間隔で布設されている。ハウジング４の側壁上部には、汚濁水の流入水口６が設けられ、下部側壁には、浄化された汚濁水の流出水口７が設けられている。
【００１９】
河川水等の被処理水は、流入水口６からハウジング４内に流入し、ハウジング４内に充填された浄化材２によって浄化される。一定間隔で布設された散気装置５から散気処理を併せて行なえば、流通過程において被処理水が嫌気状態と好気状態とを繰り返して受けるためより好ましく、高い浄化効果が得られる。浄化された被処理水は、流出水口７からハウジング４外に排出され、河川等に放流される。汚濁水浄化装置の上部を遊空間としたり、樹木８を植えて緑地や公園として利用しても良い。
【実施例】
【００２０】
この発明を実施例によりさらに説明する。
【００２１】
高炉スラグを砕石して得られた平均直径約１〜３ｃｍのスラグ塊をセメントを用いて接着接合し、内部に空隙が形成された平均直径が約１０ｃｍの図１に示したような浄化材を調製した。この浄化材の空隙率は、約７０％であった。
【００２２】
幅２０ｃｍ、深さ２０ｃｍ、長さ３ｍの直方体で、一端側面部の下部に汚濁水の流入水口を設け、他端側面部の上部に処理水の流出水口を配置した槽内に、上記浄化材を充填して礫層を形成した。
【００２３】
礫層内を水で冠水状態にした後、流入水口から礫層の長手方向に表１に示した性状の原水を８ｍｍ／秒の流速で流通させ、流出水口における処理水の性状を測定した。その結果を表１に示す。
【００２４】
【表１】
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【００２５】
比較例として、スラグ塊の代わりに平均直径１〜３ｃｍの砂利を用いて実施例と同様の浄化材を調製し、実施例と同様の条件で原水を流通させて処理水の測定を行なった。その結果を表１に併せて示す。
【００２６】
表１から明らかなように、この発明による浄化材を充填した礫層においては、ＳＳ、ＣＯＤ、および溶解性リンの何れもが効果的に除去されているのに対し、比較例では、ＳＳおよびＣＯＤは比較的除去されるのに対し、溶解性リンは除去されていないことが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】この発明の浄化材の一例を示す概略図である。
【図２】この発明の汚濁水浄化装置の一例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１：スラグ塊
２：浄化材
３：細孔
４：ハウジング
５：散気装置
６：流入水口
７：流出水口
８：樹木
【図１】
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【図２】
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